Ultraskaņas izstarotājs ir spēcīgu ultraskaņas viļņu ģenerators. Kā zināms, ultraskaņas frekvenci cilvēks nedzird, bet ķermenis to jūt. Citiem vārdiem sakot, ultraskaņas frekvenci uztver cilvēka auss, bet noteikta smadzeņu daļa, kas ir atbildīga par dzirdi, nevar atšifrēt šos skaņas viļņus. Tiem, kas nodarbojas ar audiosistēmu būvniecību, der zināt, ka augstā frekvence ir ļoti nepatīkama mūsu dzirdei, bet ja pacelsim frekvenci vēl augstākā līmenī (ultraskaņas diapazons), tad skaņa pazudīs, bet patiesībā tā ir . Smadzenes neveiksmīgi mēģinās atšifrēt skaņu, kā rezultātā rodas galvassāpes, slikta dūša, vemšana, reibonis utt.

Ultraskaņas frekvence jau sen ir izmantota dažādās zinātnes un tehnoloģiju jomās. Ar ultraskaņas palīdzību metālu var metināt, mazgāt un daudz ko citu. Ultraskaņa tiek aktīvi izmantota, lai atbaidītu grauzējus lauksaimniecības tehnoloģijās, jo daudzu dzīvnieku ķermenis ir pielāgots saziņai ar savu veidu ultraskaņas diapazonā. Ir arī pierādījumi par kukaiņu atbaidīšanu, izmantojot ultraskaņas ģeneratorus; daudzi uzņēmumi ražo šādus elektroniskus repelentus. Un mēs iesakām jums patstāvīgi salikt šādu ierīci saskaņā ar šādu diagrammu:

Apsveriet diezgan vienkārša lieljaudas ultraskaņas pistoles dizainu. Mikroshēma D4049 darbojas kā ultraskaņas frekvences signālu ģenerators, tai ir 6 loģiskie invertori.

Mikroshēmu var aizstāt ar vietējo analogu K561LN2. Frekvences regulēšanai nepieciešams 22k regulators, to var samazināt līdz dzirdamajam diapazonam, ja 100k rezistoru nomaina pret 22k, bet 1.5nF kondensatoru nomaina pret 2.2-3.3nF. Signāli no mikroshēmas tiek ievadīti izejas stadijā, kas ir veidota tikai uz 4 vidējas jaudas bipolāriem tranzistoriem. Tranzistoru izvēle nav kritiska, galvenais ir izvēlēties pēc iespējas tuvākus komplementārus pārus.

Kā radiatoru jūs varat izmantot burtiski jebkuras HF galviņas ar jaudu 5 vati vai vairāk. 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6 tipa galviņas var izmantot no mājas interjera. Šādus tweeters var atrast PSRS ražotajās akustiskajās sistēmās.

Atliek tikai visu sakārtot lietā. Ultraskaņas signāla virzienam ir jāizmanto metāla reflektors.

Pirms dažām dienām saņēmu vēl vienu pasūtījumu. Pircējs vēlējās pasūtīt jaudīgu ultraskaņas lielgabalu cīņai ar iereibušu jaunatni, kurai diena sākas naktī, kad visi normāli cilvēki guļ. Divreiz nedomājot, es izvēlējos pārbaudītu jaudīga ultraskaņas emitētāja shēmu. Pats lielgabals ir veidots tikai uz vienas standarta loģiskās mikroshēmas.

Burtiski derēs jebkura līdzīga mikroshēma, kas satur 6 loģiskos invertorus. Mūsu gadījumā tika izmantota CD4049 (HEF4049) mikroshēma, kuru var veiksmīgi aizstāt ar sadzīves - K561LN2, tikai jums jāpievērš uzmanība spraudnim, jo ​​K561LN2 atšķiras no izmantotās ar dažiem secinājumiem.

Tā kā shēma ir diezgan vienkārša, to var ieviest uz maizes dēļa vai eņģēm. Pastiprinātājs ir samontēts uz papildinošiem KT816 / 817 pāriem, pateicoties šo taustiņu izmantošanai, mūsu pistoles jauda ir 10-12 vati.

Kā izstarotāju vēlams izmantot 10 GDV tipa vai importa augstfrekvences galviņas, nav vēlams izmantot pjezo emitētāju.

Korpuss - no ķīniešu elektroniskā transformatora 10-50 vati, bija jāpārtaisa, jo tāfele nederēja.

Par frekvenci atbild 1,5nF kondensators (kas pēc tam tika aizstāts ar 3,9nF, jo ar ķēdē norādīto kondensatoru apakšējā frekvences robeža ir tieši 20kHz, un ar šādu nomaiņu frekvenci var noregulēt 10-30kHz robežās ) un mainīgo rezistoru (tā rezultātā iestatījums tiek veikts, pagriežot šo rezistoru).

Bāzes rezistorus var aizstāt ar 2,2k omu rezistoriem, kas ir biežāk sastopami nekā diagrammā parādītie. Šo emitētāju darbina stabilizēts 5 voltu barošanas avots ar strāvu 1 A (barošanas sprieguma diapazons 3,7–9 volti).

Medicīnas fakultāte

1. kurss

1 semestris

1 straume

Lekcija numur 5

"Ultraskaņa"

Sastādītājs: Babenko N.I.

2010 r.

Ultraskaņa un tās saņemšana. Ultraskaņas izstarotāji.

Ultraskaņa ir mehāniskas vibrācijas ar frekvenci, kas lielāka par 20 000 Hz, kas elastīgās vidēs izplatās garenviļņu veidā. Ultraskaņas avoti ir:

1. Dabiski:

2. Mākslīgi:

akustiski mehāniskie devēji;

elektroakustiskie devēji (pjezoelektriskie, magnetostriktīvie).

Dabīgie ultraskaņas avoti ir avoti, ko nerada cilvēka rokas un kuri pastāv neatkarīgi dabā.

Dzīvie avoti: sienāži, krikets, zivis, sikspārņi, delfīni. Nedzīvi avoti: vējš, zemes nogruvumi kalnos, zemestrīces.

Mākslīgos ultraskaņas avotus sauc par akustiskajiem devējiem, jo ​​tie pārvērš mehānisko vai elektrisko enerģiju ultraskaņas vibrāciju enerģijā.

Akustiski mehāniskie devēji ir devēji, kuros ultraskaņas vibrācijas rodas, kad tiek pārtraukta šķidruma vai gāzes plūsma. Piemēri: Galtona svilpe, ultraskaņas sirēna.

Elektroakustiskie devēji ir devēji, kuros ultraskaņas vibrācijas rodas, ja uz dažām vielām iedarbojas mainīgi elektriskie vai magnētiskie lauki.

Pjezoelektriskie devēji (pjezo - spiediens) ir devēji, kas ultraskaņas iegūšanai izmanto apgrieztā pjezoelektriskā efekta fenomenu.

Pjezo efekts var būt tiešs un apgriezts.

Tiešais pjezoelektriskais efekts sastāv no lādiņu parādīšanās uz dažu kristālu (pjezodielektriķu) virsmas mehāniskās slodzes (saspiešanas, spriedzes, lieces) ietekmē. 1. att.

Ar tiešu pjezoelektrisko efektu:

lādiņa daudzums uz virsmas ir proporcionāls pielietotajam mehāniskajam spriegumam;

lādiņa zīmi nosaka mehāniskās darbības virziens.

bez trieciena kompresijas spriedzes

Apgrieztais pjezoelektriskais efekts ir dielektriķa izmēra izmaiņu (deformācijas) parādība, kad tas tiek novietots mainīgā elektriskā laukā.

Vielas ar izteiktām pjezoelektriskajām īpašībām sauc par pjezoelektriķiem vai pjezodielektriķiem: Rošela sāls, bārija titanāts, kvarcs.

Magnetostriktīvie devēji ir devēji, kas izmanto magnetostrikcijas fenomenu, lai radītu ultraskaņu. Magnetostrikcija ir parādība, kas saistīta ar dažu feromagnētisko vielu formas (izmēra) izmaiņām mainīga magnētiskā lauka ietekmē.

Šīs vielas ietver:

Niķelis un tā sakausējumi;

Kobalts un tā sakausējumi;

Ferīti ir keramikas savienojumi, kuru pamatā ir dzelzs, niķeļa, cinka oksīdi.

Spoles iekšpusē ievieto vielu stieņa formā. Kad spole ir savienota ar ultraskaņas frekvences mainīga elektriskā sprieguma avotu, elektriskā strāva iedarbojas uz stieni ar tā magnētisko komponentu un izraisa tā deformāciju (pagarinājumu) pie strāvas frekvences. 2. att

MODERNIZĒTA ULTRASKAŅAS pistole "IGLA-M"

Izdariet ultraskaņu ir augstas frekvences elastīgi viļņi. Parasti ultraskaņas diapazons tiek uzskatīts par frekvenču diapazonu no 20 000 līdz vairākiem miljardiem hercu. Tagad ultraskaņu plaši izmanto dažādās fizikālās un tehnoloģiskās metodēs. Tas, ka ultraskaņa aktīvi ietekmē bioloģiskos objektus (piemēram, nogalina baktērijas), ir zināms jau vairāk nekā 70 gadus. Elektroniskās iekārtas ar skenējošu ultraskaņas staru neiroķirurģijā tiek izmantotas, lai ar spēcīgu fokusētu augstfrekvences staru inaktivētu noteiktus smadzeņu apgabalus. Augstas frekvences vibrācijas izraisa iekšējo audu sildīšanu.

Līdz šim notiek diskusijas par ultraskaņas vibrāciju fizisko ietekmi uz šūnu un pat par iespējamu DNS struktūru izjaukšanu. Turklāt ir pierādījumi, ka mikrolīmenī - nevis ķermeņa uzbūves līmenī, bet kaut kādā smalkākā līmenī ultraskaņas iedarbība izrādās kaitīga.

Ultraskaņu var iegūt no mehāniskiem, elektromagnētiskiem un termiskiem avotiem. Mehāniskie izstarotāji parasti ir visa veida intermitējošas sirēnas. Tie izstaro vibrācijas gaisā ar jaudu līdz vairākiem kilovatiem frekvencēs līdz 40 kHz. Ultraskaņas viļņus šķidrumos un cietās vielās parasti ierosina elektroakustiskie, magnetostriktīvie un pjezoelektriskie devēji.

Nozare jau sen ražo ierīcesUltraskaņas ietekme uz dzīvniekiem, piemēram:

Pieraksts

Miniatūrais suņu atbaidītājs ir valkājama elektroniska ierīce (samontēta mini lukturīša korpusā), kas izstaro ultraskaņas vibrācijas, kuras ir dzirdamas suņiem un kuras cilvēks neuztver.

Darbības princips

Ierīce ir paredzēta aizsardzībai pret suņu uzbrukumiem: noteiktas jaudas ultraskaņas starojums parasti aptur agresīvi noskaņotu suni 3 - 5 metru attālumā vai liek tam bēgt. Vislielākais efekts tiek sasniegts, saskaroties ar agresīviem klaiņojošiem suņiem.

Specifikācijas

• Barošanas spriegums (1 akumulators, tips 6F22 (KRONA)), V 9
• Patēriņa strāva, ne vairāk, A 0,15
• Svars ar baterijām, ne vairāk, g 90

Kā jau varat iedomāties, šī ir vāja rotaļlieta, bet mēs padarīsim ierīci daudz jaudīgāku! Turpinot eksperimentus ar ultraskaņu (), tika veikti vairāki interesanti uzlabojumi un uzlabojumi. Tādējādi revolucionāra iedarbības metode (dabiski negatīva) tika radīta dzīvam organismam ar divu ultraskaņuemitenti ar vairāku hercu frekvences starpību. Tas ir, viena emitētāja frekvence, piemēram, 20 000 Hz, bet otra - 20010 Hz. Rezultātā uzultraskaņas starojums uzlikts infRazvukovoe, kas ievērojami uzlabo destruktīvo efektu!

Ķēde ir standarta, ģenerators uz CD4069 + pastiprinātājs uz trim N-P-N tranzistoriem. Strāvas padeve ne mazāka par 12 V, pie strāvas līdz 1 A.

Lai uzlabotu virziena efektu, mēs izmantojam cilindriskus skaņas rezonatorus. Viņu lomu spēlēs parasta niķelēta caurule no putekļsūcēja.Vienkārši nesabojājiet putekļsūcēju, caurule tiek pārdota atsevišķi tirgū vai rezerves daļu veikalā.

Mēs sagriežam divus gabalus eksperimentāli noteiktā garumā (apmēram pāris centimetrus) un pievienojam tos HF galviņām, piemēram, 5GDV-4 vai citām. Jūs varat iegādāties dubulto uzgali automašīnas izplūdes caurulei, uzstādīšana ir daudz ērtāka, un efekts būs vēl labāks.

Mēs ievietojam augstfrekvences skaļruņus iekšpusē, un aizmugurē mēs uzstādām dēli ar akumulatoru.

Naktī atgriežoties no darba vai klaiņojot pa tumšām alejām, pastāv risks, ka viņiem uzbruks klaiņojoši suņi, kuru kodumi dažkārt ir dzīvībai bīstami, laicīgi neierodoties pie ārsta. Tieši šiem gadījumiem gudrās cilvēka smadzenes izdomāja ultraskaņas repelleru.

Rūpnieciskajiem repelentiem ir diezgan sarežģīta shēma, un tie ir izgatavoti no diezgan ierobežotām sastāvdaļām.

Šajā rakstā mēs apsvērsim šāda repellera variantu, izmantojot slaveno 555 taimera sēriju. Taimeris, kā jūs zināt, var darboties kā taisnstūrveida impulsu ģenerators, šis savienojums tiek izmantots ķēdē.

Ģenerators darbojas ar frekvenci 20-22 kHz, kā zināms, daudzi dzīvnieki "sazinās" ultraskaņas diapazonā. Eksperimenti ir parādījuši, ka 20-25 kHz frekvences suņiem izraisa mākslīgas bailes, pateicoties skaņošanas regulatoram, ģeneratoru var noregulēt uz 17-27 kHz frekvenci.

Pati ķēde satur tikai 6 sastāvdaļas un nesagādās nekādas grūtības. Vēlams izmantot vairāku apgriezienu regulatoru, lai precīzāk noregulētu vēlamo frekvenci.
Pjezo izstarotāju var paņemt no kalkulatora vai jebkurām citām muzikālām rotaļlietām, var izmantot arī jebkuras HF galviņas ar jaudu līdz 5 vatiem, vienkārši vairs nav jēgas.

Ierīce darbojas efektīvi 3-5 metru attālumā, jo ķēdē nav papildu jaudas pastiprinātāja.

Kā strāvas avotu ir ērti izmantot vainagu vai jebkuru citu avotu ar spriegumu no 6 līdz 12 voltiem.

Radioelementu saraksts